Nghiên cứu khả năng tách loại sắt, mangan trong nước theo phương pháp hấp thụ trên than hoạt tính

LỜI CẢM ƠN! Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn thầy giáo T.S Nguyễn Xuân Dũng giao đề tài tận tình giúp đỡ em q trình thí nghiệm hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo hƣớng dẫn phịng thí nghiệm thuộc khoa Hóa – Trƣờng Đại Học Vinh tạo điều kiện cho em q trình hồn thành khóa luận Cuối em chân thành cảm ơn bạn bè thân thiết ủng hộ sẵn sàng giúp đỡ em lúc Vinh, tháng 05 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Thị Phƣơng Dung MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU PHẦN1:PHƢƠNG PHÁP HẤP PHỤ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI I Khái niệm hấp phụ II Cơ sở phƣơng pháp hấp phụ xử lý nƣớc thải III Các loại vật liệu hấp phụ Khoáng sét bentonit 2 Điatonit 3 Đioxitmangan (MnO2) Khoáng vật chứa sắt Than hoạt tính Các vật liệu khác IV Một số lý thuyết hấp phụ pha lỏng – rắn Lực hấp phụ Các kiểu tiến hành hấp phụ V Sự hấp phụ ranh giới phân chia rắn – lỏng Sự hấp phụ phân tử từ dung dịch Sự hấp phụ chất điện ly Sự hấp phụ trao đổi VI Phƣơng trình lí thuyết thực nghiệm để mô tả hấp phụ đẳng nhiệt VII Hệ thống thiết bị hấp phụ PHẦN 2: THAN HOẠT TÍNH 11 13 I Giới thiệu than hoạt tính 13 II Cấu tạo than hoạt tính 16 Cấu tạo 16 Cấu trúc mạng lưới tinh thể 18 3.Cấu trúc xốp 19 Cấu trúc bề mặt 21 Tính chất chung than hoạt tính 22 PHẦN 3: ĐẠI CƢƠNG VỀ SẮT VÀ MANGAN I Đại cƣơng sắt (Fe) 23 23 Đặc điểm nguyên tố 23 Tính chất vật lý 23 Trạng thái tự nhiên 23 Ứng dụng 23 II Đại cƣơng mangan (Mn): 24 Đặc điểm nguyên tố 24 Tính chất vật lý 24 Trạng thái tự nhiên 25 Ứng dụng 25 III Độc tính sắt mangan 25 Độc tính sắt 26 Độc tính mangan 27 IV Ý nghĩa môi trƣờng sắt mangan 27 V Các phƣơng pháp xử lý tách loại sắt mangan từ mơi 28 trƣờng nƣớc Phương pháp hóa lý 28 Phương pháp sinh học 32 Xử lý kim loại nặng phương pháp hoá học 32 VI Các phƣơng pháp xác định Fe, Mn 35 Xác định hàm lượng sắt nước 35 Xác định hàm lượng mangan nước 36 VII Các phƣơng pháp định lƣợng phân tích trắc quang 38 Phương pháp trắc quang vi sai 38 Phương pháp đường chuẩn 40 VIII Phƣơng pháp xử lý thống kê số liệu thực nghiệm 40 Xử lý kết phân tích 40 Xử lý thống kê đường chuẩn 41 So sánh kết thực nghiệm với mẫu chuẩn 42 CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM 44 PHẦN 1: CHUẨN BỊ HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, THIẾT BỊ 44 NGHIÊN CỨU I Hoá chất 44 II Dụng cụ thiết bị 44 Dụng cụ: 44 Thiết bị 44 III Chuẩn bị dung dịch thuốc thử dung dịch chất đầu PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VỀ SẮT I Quy trình xác định lƣợng vết sắt nƣớc 45 47 47 Nguyên tắc phương pháp xác định sắt 47 Chọn giá trị pH tối ưu 47 Xây dựng đường chuẩn 48 II Khảo sát điều kiện ảnh hƣởng tới hấp phụ sắt lên 49 than hoạt tính Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 49 Khảo sát ảnh hưởng lượng than hoạt tính đến khả 51 hấp phụ sắt Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hấp phụ sắt 53 lên than hoạt tính Khảo sát ảnh hưởng nồng độ Fe3+ ban đầu đến 55 hấp phụ Khảo sát khả hấp phụ sắt than hoạt tính 56 phương pháp động PHẦN 3: THỰC NGHIỆM VỀ MANGAN I.Quy trình xác định lƣợng vết mangan nƣớc Nguyên tắc xác định Xây dựng đường chuẩn 57 57 57 57 II.Khảo sát điều kiện ảnh hƣởng tới hấp phụ mangan lên 58 than hoạt tính Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 58 2.Khảo sát ảnh hưởng lượng than hoạt tính đến khả 60 hấp phụ Mn Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hấp phụ sắt 62 than hoạt tính Khảo sát phụ thuộc % mangan bị hấp phụ than 64 hoạt tính vào nồng độ Mn2+ ban đầu Khảo sát khả hấp phụ sắt than hoạt tính 66 phương pháp động PHẦN 4: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ SẮT, 68 MANGAN BẰNG THAN HOẠT TÍNH TRONG MẪU TỰ TẠO GỒM HỖN HỢP Fe3+ (20,08 mg/l) VÀ Mn2+ 0,58 mg/l: I.Pha dung dịch mẫu chuẩn hỗn hợp Fe3+ 20,08 mg/l Mn2+ 68 0,58 mg/l II Cách tiến hành 68 III Kết luận 69 KẾT LUẬN 70 Phụ lục 71 Phụ lục 74 Tài liệu tham khảo 77 MỞ ĐẦU Các kim loại nặng phổ biến bề mặt trái đất với hàm lƣợng khác Các nguyên tố có mặt tế bào sinh vật, thƣờng vi lƣợng Ở số điều kiện với nồng độ mức vi lƣợng, chúng có tác động đến mơi trƣờng sống Sự tác động cịn nghiêm trọng mơi trƣờng gắn chặt với hoạt động ngƣời Trong mơi trƣờng sống mơi trƣờng đất nƣớc, đặc biệt môi trƣờng nƣớc dễ ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời Công công nghiệp hố đƣợc gắn với tình trạng nhiễm gia tăng Ô nhiễm kim loại nặng thải từ ngành công nghiệp mối đe doạ nghiêm trọng sức khoẻ ngƣời an tồn hệ sinh thái Việt Nam nƣớc có kinh tế nông nghiệp nhƣng hoạt động công nghiệp đem lại 20% GDP Nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh, đạt 10% Sự phát triển hoạt động công nghiệp vƣợt phát triển sở hạ tầng Hiện nay, ngành công nghiệp đổ trực tiếp chất thải chƣa đƣợc xử lý vào môi trƣờng Kim loại nặng độc tố thành phần đặc trƣng chất thải công nghiệp Việc loại trừ thành phần chứa kim loại nặng độc khỏi nguồn nƣớc, đặc biệt nƣớc thải công nghiệp mục tiêu môi trƣờng quan trọng bậc phải giải Đã có nhiều giải pháp đƣợc đƣa nhằm loại bỏ kim loại nặng nƣớc thải trƣớc thải môi trƣờng Trong khóa luận này, chúng tơi tiến hành nghiên cứu khả tách loại hai kim loại sắt mangan nƣớc theo phƣơng pháp hấp phụ lên than hoạt tính Nghiên cứu nhằm thăm dò, khảo sát khả sử dụng than – phụ liệu dồi có giá thành rẻ để xử lý ion sắt, mangan nƣớc thải CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU PHẦN1:PHƢƠNG PHÁP HẤP PHỤ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI I Khái niệm hấp phụ: Hấp phụ tích lũy chất bề mặt phân cách pha (Khí – rắn, lỏng – rắn, lỏng – lỏng ) Chất có bề mặt, xảy hấp phụ đƣợc gọi chất hấp phụ, chất đƣợc tích lũy bề mặt đƣợc gọi chất bị hấp phụ So sánh với hấp thụ: Trong số trƣờng hợp, chất bị hấp phụ xuyên qua lớp bề măt vào thể tích chất hấp phụ, tƣợng đƣợc gọi hấp thụ Nhƣ vậy, khác với hấp thụ xảy lịng chất hấp phụ, hấp phụ xảy bề mặt II Cơ sở phƣơng pháp hấp phụ xử lý nƣớc thải: Khi bề mặt chất hấp phụ tiếp xúc với dung dịch có xu hƣớng giữ lại chất tan có dung dịch Ngƣời ta ứng dụng tính chất để xử lý nƣớc thải Hấp phụ diễn bề mặt biên giới pha: khí – rắn, lỏng – rắn, lỏng – lỏng Trong xử lý nƣớc thải trình hấp phụ chất bẩn hòa tan bề mặt biên giới hai pha: lỏng – rắn Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc sử dụng rộng rãi để xử lý nƣớc thải công nghiệp phƣơng pháp vạn năng, cho phép xử lý nƣớc thải chứa nhiều loại chất bẩn khác nhau, kể nồng độ chất bẩn nƣớc thải thấp Nhƣ phƣơng pháp hấp phụ cịn dùng để xử lý triệt để nƣớc thải sau xử lý phƣơng pháp khác III Các loại vật liệu hấp phụ: Khoáng sét bentonit: Là loại khoáng sét phi kim loại, thuộc hệ Alumino Silicat Thành phần hóa học Si8(Al3,33M0,67)O20 , M kim loại kiềm hay kiềm thổ Dựa vào M ngƣời ta chia bentonit làm loại: - Bentonit kiềm với M= K, Na, … - Bentonit kiềm thổ với M= Ca, Mg, … Khống sét Bentonit đƣợc sử dụng có hiệu việc xử lý nƣớc thải có chứa nhiều chất khơng tan, trôi nổi, chủ yếu tạo nên hợp chất hữu vi sinh vật Đối với chất tan chứa ion kim loại phải dùng loại khống Bentonit đƣợc hoạt hóa biến tính Với nồng độ ban đầu nhƣ kim loại nặng, khả hấp phụ Bentonit giảm dần theo trật tự: Cu > Pd > Zn > Ni > Cd > … Điatonit: Là khống vật tự nhiên có thành phần chủ yếu oxit silic, có nguồn gốc chủ yếu từ chất hữu Điatonit nung với thành phần chứa không dƣới 90% SiO2 , không 2% Fe2O3 , 3% Al2O3 , độ ẩm khoảng 2% bị nung, đƣợc dùng làm chất trợ lắng, trợ lọc để làm nƣớc làm giảm độ cứng nƣớc sinh hoạt Đioxitmangan (MnO2): Đƣợc sử dụng nhiều lĩnh vực làm nƣớc sinh hoạt Khống vật chứa sắt: Là loại khống vật có chứa hyđroxit sắt oxit sắt phủ lên cát tạo thành hỗn hợp khoáng Ngƣời ta tạo hợp chất hấp phụ gọi cát oxit sắt cách cho dung dịch muối sắt, bazơ vào cát nung nhiệt độ cao, tùy thuộc vào nhiệt độ nung, pH mà khống vật hấp phụ catinon hay anion Than hoạt tính: Từ lâu ngƣời ta biết dùng than hoạt tính để làm nƣớc sinh hoạt, dùng để hấp phụ chất hữu cơ, vơ có nƣớc thải Gần ngƣời ta nghiên cứu ứng dụng khả hấp phụ than hoạt tính với kim loại nặng có nƣớc thải Thơng thƣờng ngƣời ta sử dụng than hoạt tính để tinh chế nƣớc sau tách kim loại nặng dạng kết tủa hydroxit Quá trình hấp phụ kim loại nặng than hoạt tính tn theo phƣơng trình Frendlic Các vật liệu khác: Trong nhiều năm gần việc nghiên cứu ứng dụng phế phẩm từ nông nghiệp, lâm nghiệp đƣơc tiến hành thu đƣợc kết đáng kể Ví dụ: vỏ đậu nành, vỏ hạt bơng, cám trấu, bã mía, … Tuy nhiên việc loại bỏ kim loại nặng khỏi nƣớc thải vật liệu không tốt việc sử dụng thiết bị đại nhƣ: màng lọc, … nhƣng lại có ƣu điểm giá thành rẻ, khả sử dụng cao, nguồn nguyên liệu có sẵn IV Một số lý thuyết hấp phụ pha lỏng – rắn: Hấp phụ chất bẩn hòa tan kết di chuyển phân tử chất từ nƣớc vào bề mặt chất rắn (gọi chất hấp phụ) dƣới tác dụng trƣờng lực bề mặt Trƣờng lực bề mặt gồm có hai dạng : - Hyđrat hoá phân tử chất tan, tức tác dụng tƣơng hỗ phân tử chất rắn hoà tan với phân tử nƣớc - Tác dụng tƣơng hỗ phân tử chất bẩn bị hấp phụ với phân tử bề mặt chất rắn Quá trình hấp phụ trình thuận nghịch Nghĩa sau chất bẩn bị hấp phụ hết rồi, di chuyển ngƣợc trở lại từ bề mặt chất hấp phụ vào dung dịch Hiện tƣợng gọi khử hấp phụ với điều kiện nhƣ nhau, tốc độ trình thuận nghịch tƣơng ứng tỉ lệ với nồng độ chất bẩn dung dịch bề mặt chất hấp phụ: - Khi nồng độ chất bẩn dung dịch giá trị cao tốc độ hấp phụ lớn - Khi nồng độ chất bẩn bề mặt hấp phụ tăng số phân tử (đã bị hấp phụ) di chuyển trở lại dung dịch nhiều Lực hấp phụ: Ngƣời ta cho rằng, phân tử bị giữ lại bề mặt chất hấp phụ hai nguyên nhân : hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Tùy thuộc vào chất lực tƣơng tác chất hấp phụ chất bị hấp phụ ngƣời ta xếp vào lực vật lý hay lực hóa học a, Sự hấp phụ vật lý: 10 100 95 90 85 H% 80 75 70 65 60 55 50 0.5 1.5 2.5 3.5 Lượng than hấp phụ (g) Hình 2.9 Đồ thị phụ thuộc hiệu suất hấp phụ vào lượng than hoạt tính Từ kết thực nghiệm đồ thị ta thấy, khối lƣợng than tăng dần từ 0,5 ÷ g, hiệu suất hấp phụ tăng dần Khi lƣợng than hoạt tính lớn 1,5 gam hiệu suất hấp phụ gần nhƣ khơng đổi Do ta chọn lƣợng than hấp phụ mangan 1,5 gam để tiến hành thí nghiệm Khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến hấp phụ sắt than hoạt tính: Tiến hành thí nghiệm: Bƣớc 1: Lấy cốc thủy tinh sạch, khơ, dung tích 100ml, đánh số thứ tự ÷ Cho vào cốc: - 50ml dung dịch có nồng độ Mn2+ 10 mg/l - Điều chỉnh pH = 5,5 - Thêm vào cốc 1,5 gam than hoạt tính - Lắc máy lắc với thời gian tăng dần từ 30 180 phút, nhiệt độ phòng 30C Bƣớc 2: - Lọc tách than - Dung dịch nƣớc lọc đƣợc giữ lại để xác định hàm lƣợng mangan lại sau hấp phụ phƣơng pháp trắc quang: 69 + Hút 10ml dung dịch nƣớc lọc cịn lại cho vào bình định mức 100ml, thêm vào ml HNO3 đặc, đun gần sơi bếp điện, thêm tiếp vào dung dịch thìa thủy tinh xúc tác hóa chất KIO4 ( khoảng  1.5g), khuấy đũa thủy tinh đun tiếp phút để oxi hóa Mn2+ thành MnO4- + Để nguội 30 phút chuyển vào bình định mức 100 ml thêm nƣớc cất lần tới vạch đem đo mật độ quang λ = 526nm, ta ghi đƣợc giá trị mật độ quang dung dịch Bảng 2.10 Ảnh hưởng thời gian đến hấp phụ Mn2+lên than hoạt tính [Mn2+] Vdd Lƣợng Thời [Mn2+] [Mn2+] Hiệu lấy hấp ban đầu than (g) gian lại bị hấp suất phụ (mg/l) (mg/l) (phút) (ml) phụ (H%) (mg/l) 50 10 1,5 30 3,989 6,011 60,11 50 10 1,5 60 1,650 8,350 83,50 50 10 1,5 90 1,300 8,700 87,00 50 10 1,5 120 0,458 9,542 95,42 50 10 1,5 150 0,457 9,543 95,43 50 10 1,5 180 0,457 9,543 95,43 100 90 H% 80 70 60 50 40 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Thời gian hấp phụ Hình 2.10 Đồ thị phụ thuộc hiệu suất hấp phụ theo thời gian 70 Từ kết thực nghiệm đồ thị ta thấy, với khoảng thời gian từ 0,5 ÷ 3h hiệu suất hấp phụ tăng dần, nhƣng từ ÷ 3h hiệu suất hấp phụ gần nhƣ không đổi Nhƣ vậy, thời gian hấp phụ 2h đủ cho 1,5 gam than hấp phụ bão hịa mangan Vì ta chọn điều kiện tối ƣu t = 2h để tiến hành thí nghiệm Khảo sát phụ thuộc % mangan bị hấp phụ than hoạt tính vào nồng độ Mn2+ ban đầu: Tiến hành thí nghiệm: Bƣớc 1: Chuẩn bị cốc thủy tinh sạch, khơ, dung tích 100ml, đánh số thứ tự ÷ Cho vào cốc: - 50ml dung dịch có nồng độ Mn2+ lần lƣợt 1mg/l ; 5mg/l ; 10mg/l ; 20mg/l ; 50mg/l ; 75mg/l - Điều chỉnh pH = 5,5 - Thêm vào cốc 1,5 gam than hoạt tính - Lắc máy lắc với thời gian 120 phút, nhiệt độ phòng 30C Bƣớc 2: - Lọc tách than - Dung dịch nƣớc lọc đƣợc giữ lại để xác định hàm lƣợng mangan lại sau hấp phụ phƣơng pháp trắc quang: + Hút 10ml dung dịch nƣớc lọc lại cho vào bình định mức 100ml, thêm vào ml HNO3 đặc, đun gần sôi bếp điện, thêm tiếp vào dung dịch thìa thủy tinh xúc tác hóa chất KIO4 ( khoảng  1.5g), khuấy đũa thủy tinh đun tiếp phút để oxi hóa Mn2+ thành MnO4- + Để nguội 30 phút chuyển vào bình định mức 100 ml thêm nƣớc cất lần tới vạch đem đo mật độ quang λ = 526nm, ta ghi đƣợc giá trị mật độ quang dung dịch 71 Bảng 2.11 Đồ thị phụ thuộc hiệu suất hấp phụ theo nồng độ mangan: Vdd [Mn2+] Lƣợng [Mn2+] [Mn2+] Hiệu lấy hấp ban đầu than (g) lại bị hấp suất phụ (mg/l) (mg/l) (ml) phụ (H%) (mg/l) 50 1,5 0,380 0,620 61,99 50 1,5 1,001 3,999 79,98 50 10 1,5 0,461 9,539 95,39 50 20 1,5 1,158 18,842 94,21 50 50 1,5 3,945 46,055 92,11 50 75 1,5 6,75 68,25 91,00 100 95 90 85 80 75 Series2 70 65 60 55 50 Hình 2.11 Đồ thị phụ thuộc hiệu suất hấp phụ theo nồng độ mangan Từ kết thu đƣợc đồ thị ta thấy, nồng độ tối đa mangan để đạt cực đại hấp phụ 10mg/l, với hiệu suất đạt 95,39% 72 Khảo sát khả hấp phụ sắt than hoạt tính phƣơng pháp động: Cách tiến hành: - Dùng buret cỡ 25ml, lót lớp bơng thủy tinh đáy, cho nƣớc cất vào buret nạp 1,5 gam than hoạt tính tinh chế vào buret, khơng để có bọt khí nằm lớp than - Cho 50 ml dung dịch có nồng độ Mn2+ 10 mg/l với pH = 5,5 chảy chậm qua lớp than - Lấy dung dịch nƣớc lọc thu đƣợc sau qua cột xác định mangan lại theo phƣơng pháp trắc quang Kết thu đƣợc nhƣ sau: Vdd lấy [Mn2+] ban [Mn2+] [Mn2+] hấp phụ đầu (mg/l) lại (mg/l) (ml) 50 hấp bị Hiệu suất q (mg/g) phụ (H%) (mg/l) 10 0,512 9,488 94,88 0,316 Nhƣ phần trăm hấp phụ mangan hai cách (tĩnh động) xấp xỉ 73 PHẦN 3: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ SẮT, MANGAN BẰNG THAN HOẠT TÍNH TRONG MẪU TỰ TẠO GỒM HỖN HỢP Fe3+ (20,08 mg/l) VÀ Mn2+ 0,58 mg/l: I.Pha dung dịch mẫu chuẩn hỗn hợp Fe3+ 20,08 mg/l Mn2+ 0,58 mg/l:  Pha dung dịch Fe3+ 0,502 mg/l: hút ml dung dịch Fe3+ 0,8965 M (từ dung dịch A), pha loãng thành 100 ml ta đƣợc dung dịch Fe3+ 0,502 mg/l  Pha dung dịch Mn2+ mg/l: Cân 4,055 g MnSO4.4H2O (M=223) cho vào bình định mức lil cho nƣớc cất lần đến vạch địbh mức đƣợc dung dịch Mn2+ mg/ml Lấy 10 ml dung dịch pha loãng thành 1lit đƣợc dung dịch Mn2+ 0,01 mg/ml  Pha dung dịch hỗn hợp Fe3+ 20,08 mg/l Mn2+ 0,58 mg/l: Hút 20 ml dung dịch Fe3+ 0,502 mg/ml 29 ml dung dịch Mn2+ 0,01 mg/ml pha loãng đến 500 ml ta thu đƣợc hỗn hợp dung dịch chuẩn Fe 3+ 20,08 mg/l Mn2+ 0,58 mg/l II Cách tiến hành: Bƣớc 1: Hút xác 50ml dung dịch hỗn hợp Fe3+ 20,08 mg/l Mn2+ 0,58 mg/l - Điều chỉnh pH khoảng pH hấp phụ cực đại sắt mangan pH = (5 + 5,5)/2 = 5,25 74 - Thêm vào cốc gam than hoạt tính - Đặt máy khuấy từ, khuấy nhẹ với tốc độ 100 vòng/ phút thời gian 120 phút, nhiệt độ phòng 30C Bƣớc 2: - Lọc tách than lần giấy lọc - Dung dịch nƣớc lọc đƣợc giữ lại để xác định hàm lƣợng sắt mangan lại sau hấp phụ phƣơng pháp trắc quang: * Xác định sắt: Kết thu đƣợc nhƣ sau: Vdd [Fe3+] ban [Fe3+] [Fe3+] lấy hấp phụ đầu (mg/l) lại (mg/l) (ml) hấp bị Hiệu suất phụ (H%) (mg/l) 50 20,08 0,426 19,654 97,88 * Xác định mangan: Kết thu đƣợc nhƣ sau: Vdd lấy [Mn2+] ban [Mn2+] [Mn2+] hấp phụ đầu (mg/l) lại (mg/l) (ml) hấp bị Hiệu suất phụ (H%) (mg/l) 50 0,58 0,018 0,562 96,89 III Kết luận: Tiến hành lọc tách đồng thời hai kim loại sắt mangan nƣớc than hoạt tính ta thấy phƣơng pháp khả quan, hiệu suất đạt đƣợc tƣơng đối cao ( H > 96 %) , hàm lƣợng kim loại lại nƣớc thấp, tiêu chuẩn cho phép 75 KẾT LUẬN Nhƣ khóa luận ta khảo sát rút đƣợc số kết luận sau: 1) Đã tổng quan đƣợc phƣơng pháp xử lý tách loại sắt mangan từ mơi trƣờng nƣớc, tìm hiểu phƣơng pháp kết tủa, đồng kết tủa, phƣơng pháp chiết, phƣơng pháp trao đổi ion, … nhận thấy phƣơng pháp hấp phụ than hoạt tính để tách loại kim loại nặng nói chung kim loại sắt, mangan nói riêng dung dịch nƣớc phù hợp 2) Đã khảo sát điều kiện tối ƣu để xác định sắt, mangan phƣơng pháp trắc quang 3) Đã tiến hành khảo sát điều kiện tối ƣu cho q trình hấp phụ sắt, mangan than hoạt tính là: * Sắt: - pH tối ƣu cho trình hấp phụ pH = - Thời gian tối ƣu t = 2h - Nồng độ sắt tối ƣu C = 50 mg/l - Lƣợng than tối ƣu m = 1,5 gam * Mangan: - pH tối ƣu cho trình hấp phụ pH = 5,5 - Thời gian tối ƣu t = 2h - Nồng độ sắt tối ƣu C = 10 mg/l - Lƣợng than tối ƣu m = 1,5 gam 4) Áp dụng điều kiện tối ƣu trung gian khảo sát đƣợc cho sắt mangan để tách loại đồng thời sắt mangan mẫu tự tạo kết cho thấy sau xử lý than hoạt tính đạt hiệu suất lớn 96 %, sắt mangan lại dung dịch dƣới mức tiêu chuẩn an toàn 76 Phụ lục TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 5502 : 2003 Nƣớc cấp sinh hoạt - Yêu cầu chất lƣợng Bảng : Chỉ tiêu chất lượng phương pháp thử tương ứng Tên tiêu STT Đơn vị Mức, không lớn Phƣơng pháp thử Màu sắc mg/l Pt 15 TCVN 6185 : 1996 ( ISO 7887 1995) SMEWW 2120 Mùi, vị - Khơng có mùi, vị lạ Cảm quan SMEWW 2150 B 2160 B Độ đục NTU SMEWW 2130 B pH - ÷ 8,5 TCVN 6492 : 1999 SMEWW 4500H+ Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/l 300 TCVN 6224 : 1996 SMEWW 2340 C Hàm lƣợng oxy hoà tan, tính theo oxy mg/l TCVN 5499 : 1995 SMEWW 4500-O C Tổng chất rắn hoàtan mg/l 1000 SMEWW 2540 B 77 Hàm lƣợng amoniac, tính theo nitơ mg/l SMEWW 4500NH3D Hàm lƣợng asen mg/l 0,01 TCVN 6620 : 2000 SMEWW 3500As B 10 Hàm lƣợng antimon mg/l 0,005 SMEWW 3113 B 11 Hàm lƣợng chì mg/l 0,01 TCVN 6193 : 1996 (ISO 82861986) SMEWW 3500Pb 12 Hàm lƣợng crom mg/l 0,05 TCVN 6222 : 1996 (ISO 9174 1990) SMEWW 3500-Cr 13 Hàm lƣợng đồng mg/l 1,0 TCVN 6193 : 1996 (ISO 8288 1986) SMEWW 3500Cu 14 Hàm lƣợng kẽm mg/l 3,0 TCVN 6193 : 1996 ( ISO 8288 1989) SMEWW 3500-Zn 15 Hàm lƣợng hydro mg/l 0,05 SMEWW 4500-S78 sunfua 16 Hàm lượng mangan mg/l 0,5 TCVN 6002 : 1995 (ISO 6333 1986) SMEWW 3500Mn 17 Hàm lƣợng nhôm mg/l 0,5 SMEWW 3500-Al 18 Hàm lượng sắt tổng số (Fe2+ + Fe3+) mg/l 1,0 TCVN 6177 : 1996 (ISO 6332 1988) SMEWW 3500-Fe Chú thích: 1) NTU (Nephelometric Turbidity Unit): Đơn vị đo độ đục 2) MPN/100ml ( Most probable Number per 100 liters): Mật độ khuẩn lạc 100 ml 3) pCi/l (picories per liter): Đơn vị đo độ phóng xạ Picocuri lít 79 Phụ lục QUYẾT ĐỊNH số 09/2005/QĐ-BYT ngày 11/3/2005 Bộ trƣởng Bộ Y tế việc ban hành Tiêu chuẩn ngành: Tiêu chuẩn vệ sinh nƣớc Số thứ tự Tên tiêu Đơn vị tính Giới hạn tối đa Phƣơng pháp thử Mức độ kiểm tra (*) I Chỉ têu cảm quan thành phần vô Mầu sắc Mùi vị Độ đục pH TCU 15 TCVN 1996 6187- (ISO 1985) 7887- Không Cảm quan có mùi vị lạ NTU I I TCVN 1996 6184- I 6.0 8.5 TCVN 1996 6194- I (**) Độ cứng mg/l 350 TCVN 1996 6224- I Amoni (tính theo NH4+) mg/l TCVN 1995 5988- I (ISO 1984) 5664- TCVN 1996 6180- (ISO 1988) 7890- TCVN 6178- Nitrat (tính theo NO2) Nitrit (tính theo mg/l mg/l 50 I I 80 NO2) 10 11 Clorua Asen Sắt 1996 mg/l mg/l mg/l 300 0.05 0.5 12 Độ ơ-xy hóa theo KMnO4 mg/l 13 Tổng số chất rắn hòa tan (TDS) mg/l 1200 14 15 Đồng Xianua mg/l mg/l 0.07 (ISO 1984) 6777- TCVN 1996 6194- (ISO 1989) 9297- TCVN 1996 6182- (ISO 1982) 6595- TCVN 1996 6177- (ISO 1988) 6332- I I I Thƣờng quy kỹ thuật Viện Y học lao động Vệ sinh môi trƣờng I TCVN 1995 6053- II (ISO 1992) 9696- TCVN 1996 6193- (ISO 1986) 8288- TCVN 1996 6181- (ISO 1984) 6703- II II 81 16 17 18 19 Florua Chì Mangan Thủy ngân mg/l mg/l mg/l mg/l 1.5 0.01 0.5 0.001 TCVN 1996 6195- (ISO 1992) 10359- TCVN 1996 6193- (ISO 1986) 8286- TCVN 1995 6002- (ISO 1986) 6333- TCVN 1995 5991- (ISO 1983 5666/1- ISO 1989) 5666/3- II II II II 82 Tài liệu tham khảo Nguyễn Thạc Cát – Từ Vọng Nghi – Đào Hữu Vinh Cơ sở lý thuyết Hóa học phân tích Hồng Minh Châu – dịch Hóa học phân tích – NXB giáo dục 1975 Từ Vọng Nghi – Trần Tứ Hiếu Hóa học phân tích mơi trƣờng nƣớc Từ Vọng Nghi – Huỳnh Văn Trung – Trần Tứ Hiếu Phân tích nƣớc Hồ Viết Quí – Nguyễn Tinh Dung Các phƣơng pháp phân tích lý hóa Phạm Song – Nguyễn Bá Trinh – Vũ Văn Hiến Công nghệ cấp nƣớc môi trƣờng Đặng Kim Chi Hóa mơi trƣờng Trần Văn Nhân – Ngơ Thị Nga Giáo trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải Nguyễn Hoa Du Giáo trình công nghệ xử lý môi trƣờng nƣớc 10 Nguyễn Khắc Nghĩa Giáo trình phƣơng pháp phân tích Hóa lý 11 Nguyễn Xn Giáo trình hóa học chất keo 12 Nghiên cứu khả tách loại cadimi nƣớc theo phƣơng pháp hấp phụ than hoạt tính Trịnh Thị Hịa - Khóa luận tốt nghiệp Đại Học Vinh 83 ... tính Khảo sát phụ thuộc % mangan bị hấp phụ than 64 hoạt tính vào nồng độ Mn2+ ban đầu Khảo sát khả hấp phụ sắt than hoạt tính 66 phương pháp động PHẦN 4: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ SẮT, 68 MANGAN. .. lại rẻ Vậy than hoạt tính tính hấp phụ nhƣ nào, xem xét phần I Giới thiệu than hoạt tính: • Than hoạt tính than chì đƣợc hoạt hóa để làm tăng khả hoạt động than Khi chƣa hoạt hóa than có cấu... than hoạt tính đến khả 51 hấp phụ sắt Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hấp phụ sắt 53 lên than hoạt tính Khảo sát ảnh hưởng nồng độ Fe3+ ban đầu đến 55 hấp phụ Khảo sát khả hấp phụ sắt than hoạt